Магнитное охлаждение для перспективных транспортных и энергетических систем

Проблемы экономии энергии на транспорте и во многих других отраслях могут быть решены при радикальном снижении габаритов, стоимости, массы криогенных систем, обеспечивающих сильные магнитные поля и сильные токи в цепях без потерь электроэнергии и расхода жидких газов, таких как гелий. Ключевым физическим и инженерным решением для прорыва в дешевую сверхпроводимость, а также дешевые сильные магнитные поля может стать новая технология магнитного охлаждения с применением не использовавшихся ранее новых магнитных материалов с фазовыми превращениями и гигантским магнитокалорическим эффектом. В ходе проекта, во-первых, будут проверены теоретически и экспериментально возможности применения термодинамических циклов c эффективностью, близкой к фундаментальному пределу, положенному теоремой Карно с магнитными материалами в качестве рабочего тела в вакуумной среде, отвечающей которая отвечает постановке задачи о магнитовакуумном транспорте. Будут экспериментально изучены оригинальными методами новые магнитокалорические вещества в температурном диапазоне 4.2 – 350 К. Будут впервые экспериментально и теоретически изучены термодинамические циклы в твердотельных магнитколорических насосах с эффективностью, близкой к циклу Карно. В результате проекта будет создан и испытан прототип магнитной сверхпроводящей системы с полем не менее 14 Тл для доказательства возможности ее работы без потерь жидкого гелия за счет твердотельного магнитного охлаждения. Коллектив участников проекта включает как ведущих специалистов в области магнитных и магнитокалорических свойств материалов, так и специалистов в области железнодорожного транспорта, разрабатывающих перспективные системы высокоскоростного движения и математические модели систем управления транспортной инфраструктурой. Ими будут теоретически всесторонне обоснованы, рассчитаны, верифицированы и оценены практические схемы транспортных средств, применяющих новый тип сверхпроводящих магнитных систем для левитации. Предполагается также, что разработанные в ходе проекта новые технические решения будут запатентованы. В случае успеха проекта, его результаты найдут применение не только на транспорте, но и в широком круге энергосберегающих криомагнитных систем, использующихся в энергетике, радиоэлектроники медицины и т.д.